内容正文:
高考总复习 化学
第七章 化学反应速率
与化学平衡
第33讲 化学反应速率
及其影响因素
复习目标 1.了解化学反应速率的定义和计算方法;了解反应活化能,了解催化剂的重要作用。
2.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。
3.认识化学反应速率的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
1.化学反应速率
(1)定义
考点一 化学反应速率
(2)注意事项
考点一 化学反应速率
(3)化学反应速率与化学计量数的关系
同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能____,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的__________之比。
例如,在反应aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)中,存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=____________。
不同
化学计量数
a∶b∶c∶d
考点一 化学反应速率
2.速率常数和速率方程(高考热点拓展)
(1)速率常数(k)
速率常数(k)是指在给定温度下,反应物浓度皆为1 mol/L时的反应速率。在相同的浓度条件下,可用速率常数大小来比较化学反应速率。
考点一 化学反应速率
(2)速率方程
①基元反应的化学反应速率与反应物浓度幂的乘积成正比,其幂指数即为该反应的化学方程式中各物质的化学计量数。
②对于基元反应:aA(g)+bB(g)⇌gG(g)+hH(g),则v正=k正ca(A)·cb(B),v逆=k逆cg(G)·ch(H)(其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数)。
考点一 化学反应速率
(3)影响因素
速率常数是温度的函数,同一反应,温度不同,速率常数不同,温度相同,速率常数(k)相同。
考点一 化学反应速率
对的画“√”,错的画“×”。
(1)某化学反应的速率为0.8 mol/(L·min),是指1 min时反应中某物质的浓度为0.8 mol/L( )
(2)对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率( )
(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应越快( )
×
[易错辨析]
×
×
考点一 化学反应速率
(4)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,表示的意义也不同( )
(5)对于基元反应,升高温度,速率常数k增大,从而引起化学反应速率增大( )
×
√
考点一 化学反应速率
考向1 化学反应速率的定义及计算
【例1】 (2022·辽宁卷)某温度下,在1 L恒容密闭容器中2.0 mol X发生反应2X(s)⇌Y(g)+2Z(g),有关数据如表:
时间段/min 产物Z的平均生成速率/[mol/(L·min)]
0~2 0.20
0~4 0.15
0~6 0.10
考点一 化学反应速率
下列说法错误的是( )
A.1 min时,Z的浓度大于0.20 mol/L
B.2 min时,加入0.20 mol Z,此时v正(Z)<v逆(Z)
C.3 min时,Y的体积分数约为33.3%
D.5 min时,X的物质的量为1.4 mol
B
考点一 化学反应速率
解析:由表可知,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则Z的生成速率:v(0~1 min)>v(1~2 min),故1 min时Z的浓度大于0.20 mol/L;4 min时生成Z的浓度为c(Z)=0.15 mol/(L·min)×4 min=0.60 mol/L,6 min时生成Z的浓度为c(Z)=0.10 mol/(L·min)×6 min=0.60 mol/L,说明该反应在4 min时已达到平衡状态,此时平衡常数K=c(Y)·c2(Z)=0.30×0.602=0.108;2 min时,c(Y)=0.20 mol/L,c(Z)=0.40 mol/L,加入0.20 mol Z,此时浓度商Q=c(Y)·c2(Z)=0.20×0.602
考点一 化学反应速率
=0.072<K=0.108,反应正向进行,则有v正(Z)>v逆(Z);A是固体,生成Y(g)和Z(g)的物质的量之比始终为1∶2,故Y的体积分数始终约为33.3%;5 min时反应处于平衡状态,此时生成0.60 mol Z同时消耗0.60 mol A,故此时X的物质的量为2.0 mol-0.60 mol=1.4 mol。
考点一 化学反应速率
考向2 化学反应速率的比较
【例2】 反应A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45 mol/(L·s),②v(B)=0.6 mol/(L·s),③v(C)=0.4 mol/(L·s),④v(D)=0.45 mol/(L·s)。则四种情况下该反应的速率大小顺序为( )
A.①>②>③>④ B.①>④>②=③
C.①>④>②>③ D.④>①>②>③
B
考点一 化学反应速率
考点一 化学反应速率
考向3 速率常数和速率方程及应用
【例3】 在起始温度均为T ℃、容积均为10 L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入1 mol N2O和4 mol CO,发生反应N2O(g)+CO(g)⥫⥬N2(g)+CO2(g) ΔH<0。已知:k正、k逆分别是正、逆反应速率常数,v正=k正·c(N2O)·c(CO),v逆=k逆·c(N2)·c(CO2),容器A、B中N2O的转化率随时间的变化关系如下图所示。下列说法正确的是( )
C
考点一 化学反应速率
考点一 化学反应速率
A.用CO的浓度变化表示曲线N在0~100 s内的反应速率为4×10-4 mol/(L·s)
B.曲线N表示容器B中N2O的转化率随时间的变化
C.Q点对应的v正大于P点对应的v逆
考点一 化学反应速率
[思路剖析]
考点一 化学反应速率
考点一 化学反应速率
考点一 化学反应速率
考点一 化学反应速率
(1)利用“三段式法”计算化学反应速率
①结合题给信息或图表信息,找出各物质的起始浓度、转化浓度、某时刻浓度。
②根据已知条件列方程式计算。
考点一 化学反应速率
例如:
考点一 化学反应速率
考点一 化学反应速率
1.将4 mol A(g)和2 mol B(g)在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)。若经2 s后测得C的物质的量为0.6 mol,下列叙述正确的是( )
A.用C表示的平均反应速率为0.3 mol/(L·s)
B.从反应开始到2 s末,B的物质的量浓度减小0.15 mol/L
C.2 s时A的转化率为10%
D.2v(A)=v(B)
B
考点一 化学反应速率
考点一 化学反应速率
2.工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2,原理为CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),该反应的逆反应速率表达式为v逆=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下测得实验数据如表:
CO浓度/
(mol/L) H2浓度/
(mol/L) 逆反应速率/
[mol/(L·min)]
0.1 c1 8.0
c2 c1 16.0
c2 0.15 6.75
考点一 化学反应速率
由上述数据可得该温度下,c2=__________ mol/L,该反应的逆反应速率常数k=______ L3/(mol3·min)。
答案:0.2 1.0×104
考点一 化学反应速率
考点一 化学反应速率
1.影响化学反应速率的因素
(1)内因
反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件下,Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为__________。
Mg>Al
考点二 影响化学反应速率的因素
(2)外因
考点二 影响化学反应速率的因素
2.有效碰撞理论
(1)活化分子、活化能、有效碰撞
①活化分子:能够发生________的分子(具有足够高的能量)。
有效碰撞
考点二 影响化学反应速率的因素
②活化能:如图所示,图中E1为反应的活化能,E2为活化分子变成生成物分子放出的能量,反应热为_______。使用催化剂时,反应的活化能为__。
E1-E2
③有效碰撞:活化分子之间能够发生________的碰撞。
E3
化学反应
考点二 影响化学反应速率的因素
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
考点二 影响化学反应速率的因素
对的画“√”,错的画“×”。
(1)其他条件不变,升高体系温度,吸热反应的速率增大,放热反应的速率减小( )
(2)其他条件不变,增加某种反应物的量,化学反应速率不一定增大( )
(3)碳酸钙与盐酸反应的过程中,再加入少量CaCO3固体,可以增大反应速率( )
×
√
[易错辨析]
×
考点二 影响化学反应速率的因素
(4)催化剂参与化学反应,改变了反应的活化能,但反应前后催化剂的性质保持不变( )
(5)对于反应FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl,加入少量KCl固体,正、逆反应速率均保持不变( )
×
√
考点二 影响化学反应速率的因素
考向1 影响化学反应速率的因素
【例1】 (2024·甘肃卷)下列措施能降低化学反应速率的是( )
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂
B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释
D.石墨合成金刚石时增大压强
C
考点二 影响化学反应速率的因素
解析:催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A错误;中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以加快化学反应速率,B错误;锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率,C正确;石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D错误。
考点二 影响化学反应速率的因素
考向2 有效碰撞理论与化学反应速率
【例2】 (经典高考题)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)+O2(g),科学家提出如下反应历程:
第一步 N2O5⇌NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3―→NO+NO2+O2 慢反应
第三步 NO+NO3―→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是________(填标号)。
C
考点二 影响化学反应速率的因素
A.v(第一步的逆反应)<v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D.第三步反应活化能较高
考点二 影响化学反应速率的因素
解析:第一步反应快速平衡,说明正、逆反应速率很大,第二步反应为慢反应,所以第一步反应的逆反应大于第二步的逆反应;由题给三步反应可知,反应的中间产物有NO3和NO;第二步反应为慢反应,说明分子间有效碰撞次数少;第三步反应为快反应,说明该反应的活化能较低。
考点二 影响化学反应速率的因素
考向3 化学反应速率图像及分析
【例3】 (2021·辽宁卷)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间的关系如下图,已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期。下列说法错误的是( )
B
考点二 影响化学反应速率的因素
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.反应①的反应速率为0.012 mol/(L·min)
D.反应②中降冰片烯起始浓度为3.0 mol/L时,半衰期为62.5 min
考点二 影响化学反应速率的因素
[思路剖析]
① 采用“控制变量法”分析催化剂浓度、降冰片烯浓度对反应速率的影响
② 反应①中Δc(降冰片烯)为3.0 mol/L,时间为250 min―→计算反应速率
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
(1)稀有气体对化学反应速率的影响。
对于反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g),恒温条件下,向反应体系中充入少量氦气,利用“模型法”分析化学反应速率的变化,思维流程如下:
考点二 影响化学反应速率的因素
(2)利用“控制变量法”探究外界条件对化学反应速率的影响。
考点二 影响化学反应速率的因素
1.(2024·广西南宁高三上学期开学统考)某小组同学欲通过实验探究影响金属与酸反应速率的因素,进行下列实验。
实验装置 编号 实验操作 实验现象
实验1 取下胶塞,放入一小片金属钠,迅速塞上胶塞 钠浮在液面上并来回游动,表面出现白色固体:白色固体逐渐沉到烧杯底部, 液体不沸腾;气球迅速鼓起,15 s时测量气球直径约为3 cm
考点二 影响化学反应速率的因素
实验装置 编号 实验操作 实验现象
实验2 取下胶塞,放入与钠表面积基本相同的镁条,迅速塞上胶塞 镁条开始时下沉,很快上浮至液面,片刻后液体呈沸腾状, 同时产生大量白雾;气球迅速鼓起,15 s时测量气球直径约为5 cm
考点二 影响化学反应速率的因素
下列说法不正确的是( )
A.上述实验不能说明Na比Mg的金属活动性强
B.上述实验能说明相同温度下,金属Na与酸反应的速率比金属Mg与酸反应的速率小
C.金属Na、Mg与盐酸反应的速率与反应物的接触面积等因素有关
D.向实验1所得溶液中通入HCl气体,会继续析出白色沉淀
B
考点二 影响化学反应速率的因素
解析:钠与浓盐酸反应,钠表面生成了白色固体,阻碍了钠和酸的反应,上述实验不能说明Na的金属活动性比Mg强,A正确;上述实验生成NaCl覆盖在钠的表面,影响反应速率,不能说明相同温度下,金属Na与酸反应的速率比金属Mg与酸反应的小,B错误;钠表面生成了白色固体,阻碍了钠和酸的反应,说明反应的速率与反应物的性质、反应物的接触面积等因素有关,C正确;向实验1所得溶液中通入HCl气体,氯离子浓度增大,会继续析出白色沉淀,D正确。
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
B
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
C
考点二 影响化学反应速率的因素
编号 表面积/ cm2 时间/min
0 20 40 60 80
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 x
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
考点二 影响化学反应速率的因素
A. 实验①,0~20 min,v(N2)=1.00×10-5 mol/(L·min)
B.实验②,60 min时反应处于平衡状态,x≠0.40
C.相同条件下,增大氨气的浓度,反应速率增大
D.相同条件下,增大催化剂的表面积,反应速率增大
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
(1)(2021·浙江6月选考卷)一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O5⥫⥬4NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5的浓度如右栏上表:
t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x
c(N2O5)/ (mol/L) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
考点二 影响化学反应速率的因素
下列说法正确的是 ( )
A.600~1 200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol/(L·s)
B.反应2 220 s时,放出的O2体积为11.8 L(标准状况)
C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D.推测上表中的x为3 930
D
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
(2)(2021·浙江1月选考卷)取50 mL过氧化氢水溶液,在少量I-存在下分解:2H2O2===2H2O+O2↑。在一定温度下,测得生成O2的体积,转换成H2O2的浓度(c)如下表:
t/min 0 20 40 60 80
c/(mol/L) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
考点二 影响化学反应速率的因素
下列说法不正确的是 ( )
A.反应20 min时,测得O2的体积为224 mL(标准状况)
B.20~40 min,消耗H2O2的平均速率为0.010 mol/(L·min)
C.第30 min时反应的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D.可用H2O2分解酶或Fe2O3代替I-催化H2O2分解
C
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
角度 化学反应速率的影响因素
2.(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂 Ⅰ 、 Ⅱ 对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如下图,则( )
D
考点二 影响化学反应速率的因素
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂 Ⅰ 相比,催化剂 Ⅱ 使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂 Ⅱ 时X的浓度随时间t的变化
D.使用催化剂 Ⅰ 时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol/(L·min)
考点二 影响化学反应速率的因素
[思路剖析]
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
A
(2021·河北卷)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N===X+Y;②M+N===X+Z。反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如下图。下列说法错误的是 ( )
考点二 影响化学反应速率的因素
A.0~30 min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-3 mol/(L·min)
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
考点二 影响化学反应速率的因素
谢谢观看!
解析:可用比值法比较反应速率的大小,=0.45 mol/(L·s);==0.2 mol/(L·s);==0.2 mol/(L·s);==0.225 mol/(L·s),则有①>④>②=③。
D.T ℃时,=
①
0~100 s内N2O转化率为10%c(N2O)及c(CO)的变化v(CO)
②
达到平衡状态v正=v逆,结合速率方程= “三段式法”计算
解析:观察曲线N可知,在100 s时N2O的转化率为10%,则转化的物质的量为1 mol×10%=0.1 mol,0~100 s内的反应速率为v(N2O)===1×10-4 mol/(L·s),则有v(CO)=v(N2O)=1×10-4 mol/(L·s),A错误;该反应为放热反应,随着反应的进行,绝热容器中体系温度上升,平衡向逆反应方向移动,N2O的转化率减小,故曲线M表示容器B中N2O的转化率随时间的变化,B错误;Q和P点反应均未达到平衡状态,反应正向进行,容器B温度高,反应速率大,则Q点v正大
于P点v逆,C正确;容器A为恒温T ℃,平衡时N2O的转化率为25%,可得容器A中反应的三段式
由于反应速率v正=k正·c(N2O)·c(CO),v逆=k逆·c(N2)·c(CO2),平衡时v正=v逆,则===,D错误。
若反应时间为t s,则有v(A)= mol/(L·s),v(B)= mol/(L·s),v(C)= mol/(L·s)。
(2)化学反应速率大小的比较
①先换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值的大小。
②比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g),比较与,若>,则不同情况下,用A表示的反应速率比用B表示的大。
解析:反应2 s后测得C的物质的量为0.6 mol,则有v(C)==0.15 mol/(L·s);2 s内生成0.6 mol C同时消耗0.3 mol B和0.6 mol A,故B的物质的量浓度减小值为=0.15 mol/L;2 s内消耗0.6 mol A,则A的转化率为×100%=15%;根据反应速率与化学计量数的关系可知v(A)=2v(B)。
解析:根据v逆=k·c(CO)·c3(H2),由表中数据可得:c=,c2=,则有k××=16.0 mol/(L·min),解得k=1.0×104 L3/(mol3·min),代入c2的等式可得c2=0.2 mol/L。
解析:对比反应①②的曲线可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需要的时间越短,故反应速率越大,A正确;对比反应①③的曲线可知,其他条件相同时,反应①中降冰片烯的浓度是③的两倍,所用时间也是③的两倍,说明①③的反应速率相等,故反应速率与降冰片烯浓度无关,B错误;反应①中Δc(降冰片烯)为3.0 mol/L,时间为250 min,则反应速率为=0.012 mol/(L·min),C正确;反应②中降冰片烯起始
浓度为3.0 mol/L,经过125 min完全消耗,则半衰期为=62.5 min,D正确。
2.某学习小组为了探究BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O的反应速率(v)与反应物浓度的关系,在20 ℃进行实验,所得的数据如表:
相关数据
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(H+)/ (mol /L)
0.008
0.008
0.004
0.008
0.004
c(BrO)/ (mol/L)
0.001
0.001
0.001
0.002
0.002
c(Br-)/ (mol/L)
0.10
0.20
0.20
0.10
0.40
v/[mol/ (L·s)]
2.4×10-8
4.8×10-8
1.2×10-8
4.8×10-8
v1
下列结论不正确的是( )
A.若温度升高到40 ℃,则反应速率增大
B.实验②④,探究的是c(BrO)对反应速率的影响
C.若该反应的速率方程为v=k·ca(BrO)·cb(Br-)·cc(H+)(k为常数),则c=2
D.实验⑤中,v1=4.8×10-8
解析:温度升高,化学反应速率增大,A正确;对比实验②和④,BrO和Br-浓度都不一样,故探究的是c(BrO)和c(Br-)对反应速率的影响,B错误;代入实验②和③的数值,求出c=2,C正确;根据实验③和⑤的数据,求出v1=4.8×10-8,D正确。
角度 化学反应速率及其计算
1.(2022·浙江6月选考卷)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g) N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度(单位:10-3mol/L)随时间的变化如表所示,下列说法不正确的是( )
解析:实验①中,0~20 min,Δc(NH3)=4.00×10-4 mol/L,则有v(NH3)==2.00×10-5mol/(L·min),从而可得v(N2)=v(NH3)=1.00×10-5mol/(L·min),A正确;实验③中氨气的初始浓度与实验①相同,实验③和①达到平衡时氨气浓度均为4.00×10-4 mol/L,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平衡向正反应方向移动,故实验②中反应在60 min时处于平衡状态,x<0.40,B正确;实验①、实验②中0~20 min、20~40 min氨气浓度变化量都是4.00×10-4 mol/L,实验②中60 min时反应达到平衡状态,实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,对比两组数据可知,相同条件下,增大氨气浓度,反应速率并没有增大,C错误;对比实验①和③,氨气起始浓度相同,实验③中催化剂表面积大,反应先达到平衡状态,即实验③的反应速率大,说明相同条件下,增大催化剂的表面积,反应速率增大,D正确。
实验②中60 min时反应达到平衡状态,实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,对比两组数据可知,相同条件下,增大氨气浓度,反应速率并没有增大,C错误;对比实验①和③,氨气起始浓度相同,实验③中催化剂表面积大,反应先达到平衡状态,即实验③的反应速率大,说明相同条件下,增大催化剂的表面积,反应速率增大,D正确。
解析:600~1 200 s,c(N2O5)的变化量为0.96 mol/L-0.66 mol/L=0.3 mol/L,结合反应可知,该时间段内Δc(NO2)=2×0.3 mol/L=0.6 mol/L,故生成NO2的平均速率为=1.0×10-3 mol/(L·s),A错误;反应2 220 s时,c(N2O5)的变化量为1.40 mol/L-0.35 mol/L=1.05 mol/L,其物质的量的变化量为1.05 mol/L×0.1 L=0.105 mol,推知生成0.052 5 mol O2,在标准状况下的体积为0.052 5 mol×22.4 L/mol=1.176 L,B错误;反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,用不同物质表示该反应的速率时,其数值之比等于该物质化学计量数之比,则有2v正(N2O5)=v逆(NO2),C错误;分析表中数据可知,该反应经过1 110 s(600~1 710 s,1 710~2 820 s)c(N2O5)变为原来的,c(N2O5)由0.24 mol/L变为0.12 mol/L时,仍用时1 110 s,推测上表中的x为(2 820+1 110)s=3 930 s,D正确。
速率时,其数值之比等于该物质化学计量数之比,则有2v正(N2O5)=v逆(NO2),C错误;分析表中数据可知,该反应经过1 110 s(600~1 710 s,1 710~2 820 s)c(N2O5)变为原来的,c(N2O5)由0.24 mol/L变为0.12 mol/L时,仍用时1 110 s,推测上表中的x为(2 820+1 110)s=3 930 s,D正确。
解析:反应20 min时,c(H2O2)为0.40 mol/L,则分解的n(H2O2)=(0.80-0.40) mol/L×0.05 L=0.02 mol,同时生成0.01 mol O2,在标准状况下的体积为0.01 mol×22.4 L/mol=0.224 L=224 mL,A正确;20~40 min,Δc(H2O2)=(0.40-0.20) mol/L=0.20 mol/L,则这段时间内的平均速率v(H2O2)===0.010 mol/(L·min),B正确;随着反应的不断进行,c(H2O2)不断减小,某时刻分解的H2O2也不断减少,故第30 min时反应的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率,C错误;I-在该反应中起催
化作用,故也可以用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替,D正确。
c-t图像中曲线斜率代表反应速率,对比使用催化剂 Ⅰ 和 Ⅱ 的曲线 催化剂活性强弱反应活化能的高低
②
根据曲线变化趋势各曲线代表的物质变化;结合图中0~2 min内Δc的变化反应速率v(X)
解析:由图像可知,无催化剂时,随时间推移,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,A错误;催化剂 Ⅰ 比催化剂 Ⅱ 催化效果好,说明催化剂 Ⅰ 使反应活化能更低,反应更快,B错误;使用催化剂 Ⅱ 时,在0~2 min 内Δc(Y)为2.0 mol/L,而a曲线表示的Δc(X)为2.0 mol/L,二者变化量之比不等于其化学计量数之比,故a曲线不表示使用催化剂 Ⅱ 时X浓度随时间t的变化,C错误;使用催化剂 Ⅰ 时,在0~2 min 内,Δc(Y)为4.0 mol/L,则v(Y)=2.0 mol/(L·min),则有v(X)=v(Y)=
×2.0 mol/(L·min)=1.0 mol/(L·min),D正确。
解析:0~30 min时间段内,Δc(Z)=0.125 mol/L,Δc(M)=0.500 mol/L-0.300 mol/L=0.200 mol/L,反应①中Δc(M)=0.200 mol/L-0.125 mol/L=0.075 mol/L,则Δc(Y)=0.075 mol/L。v(Y)===2.5×10-3 mol/(L·min),A错误;反应①、②速率之比为==,为定值,则Y、Z的浓度变化量之比也为定值,故反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变,B正确;===,如果反应能进行到底,反应结束时①、②的转化率之比为3∶5,故有(即62.5%)的M转化为Z,C正确;结合C选项,反应①的速率小于反应②的速率,则反应①的活化能比反应②的活化能大,D正确。
开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变,B正确;===,如果反应能进行到底,反应结束时①、②的转化率之比为3∶5,故有(即62.5%)的M转化为Z,C正确;结合C选项,反应①的速率小于反应②的速率,则反应①的活化能比反应②的活化能大,D正确。
$$